花费不足80万元，占地只有一台家用冰箱，你能想象这是一台万亿次计算机吗？

　　近日，我国首台采用国产高性能通用处理器芯片“龙芯2F”的万亿次高性能计算机“KD-50-I”在中国科技大学研制成功，并于日前通过了以王守觉院士为主任的专家委员会的鉴定。它的理论运算峰值为10080亿次/秒，这是我国高性能计算机国产化的一次重要突破。

　　国产万亿次高性能计算机是怎样研制成功的？为何取名“KD-50-I”？处理器芯片咋样？让我们听听项目负责人陈国良院士对国产万亿次高性能计算机的释疑。

　　为何取名“KD-50-I”？

　　“我们给这台高性能计算机命名为‘KD-50-I’，其中‘KD’是科大的简称，‘50’意味着2008年中科大的50周年校庆，‘I’就是第一台的意思，希望在不久的将来，我们能继续开发出基于龙芯3号多核处理器的高性能计算机系统‘KD-50-Ⅱ’。”项目负责人陈国良院士介绍说。

　　是怎么出炉的？

　　在已公开报道的运算次数达万亿次级的国内超级计算机中，中央处理器芯片主要来自IBM、Intel或AMD等国外公司，尚未见基于我国自主研发的处理器芯片的万亿次计算机系统的报道。为满足一流研究型大学建设需要，建设高水平的公用科学计算平台，在教育部“985工程”建设项目的支持下，自2007年5月以来，中国科大计算机科学技术系与中科院计算技术研究所密切合作，采用代表国内当前高性能通用处理器设计最高水平的64位“龙芯2F”芯片，研制国产万亿次高性能计算机。以陈国良院士为项目负责人的研制队伍，经过几个月的紧张工作和技术攻关，终于在近日研制成功。

　　处理器芯片咋样？

　　万亿次计算机是体现一个国家整体计算机水平的硬指标，而处理器更是最为关键的核心。陈国良院士介绍，“KD-50-I”万亿次计算机采用单一机柜，集成了330余颗“龙芯2F”处理器，理论峰值计算能力达到1万亿次，整机系统结构先进，采用了高密度节点设计技术，在高度不到4厘米的1U标准机箱内部紧密部署12个处理单元，组成1U12P高密度节点结构。硬件系统采用了我国自主设计的“龙芯2F”处理器、华为自主研发的千兆以太网交换机以及曙光服务器前置机等。系统软件以开源软件为主，具有兼容性强、易维护、易升级、易使用等特点。

　　中央处理器(CPU)是计算机系统的核心部件，负责整个系统指令的执行、数学与逻辑的运算、数据的存储与传送等。在CPU技术上，我们跟国外厂商有着较大的差距，缺乏具有自主知识产权的CPU芯片，曾经是困扰我国计算机产业的一大“芯”病。“龙芯1号”(英语：Loongson-1)是我国第一款自主开发的高性能通用CPU芯片，由中国科学院计算技术研究所于2002年研制成功，从而结束了中国无“芯”历史。2007年7月底，龙芯2号系列的升级产品———“龙芯2F”系统芯片(SoC)流片成功，经过两个月的严格测试，没有发现任何设计错误，正式定型。为意法半导体公司提供的百万片量级的“龙芯2F”大规模生产，标志着龙芯处理器又跃上了一个新台阶，而“龙芯2F”芯片在国产万亿次高性能计算机上的应用再次见证了我国造“芯”的实力。

　　有啥优点？

　　陈国良院士说，“KD-50-I”具有“三低一高”的特点，首先是低成本，每(运算)万亿次，75万元人民币就可以买到；低功耗，每(运算)万亿次，耗能6000瓦之内就可以了；还有低占地面积，我们336个CPU把它安装在一个机箱里面，目前它的体积大小只相当于一个冰箱，而这个“冰箱”相当于我们这个中心机房5套进口的整个计算机的计算量。

　　此外，还特别适合于高性能计算教学和科研方面的应用以及创新型人才培养，可直接推广应用在数学、物理、化学、地学和空间科学、生命科学、材料科学、力学、火灾科学、量子和信息科学、军事科学等领域，以及国民经济建设的诸多方面，将为我国与日俱增的大型、密集、高性能计算需求提供优良的服务。由于具有上述特点，应用条件相对简单，便于推广使用，发展前景非常美好。

　　陈国良院士深情地表示：“在我小的时候，用的火柴叫‘洋火’，火柴盒子上都写着‘安全火柴，提倡国货’，这句话给我留下了深刻的印象。那时候，我们的民族工业还十分脆弱，但民族感始终那么强烈。如今，‘KD-50-I’高性能计算机是完全由我国自主研制的，确立了国产高性能通用处理器在高端并行机应用中的核心地位，为我国未来研制国产千万亿次计算机提供了示范作用，对推动我国民族高性能计算机事业的发展和国家安全都具有重要的战略意义，是高性能计算机向个人化方向发展这一理念的首次成功尝试。”(黄勇 杨保国)

　　新闻缘起

　　近日，我国首台采用国产高性能通用处理器芯片“龙芯2F”和其他国产器件、设备和技术的万亿次高性能计算机“KD-50-I”在中国科学技术大学研制成功，并于2007年12月26日通过了以王守觉院士为主任的专家委员会的鉴定。这是我国高性能计算机国产化的一次重要突破。

　　在已公开报道的运算次数达万亿次级的国内超级计算机中，中央处理器芯片主要来自IBM、Intel或AMD等国外公司，尚未见基于我国自主研发的处理器芯片的万亿次计算机系统的报道。自2007年5月以来，中国科大计算机科学技术系与中科院计算技术研究所密切合作，采用代表国内当前高性能通用处理器设计最高水平的64位“龙芯2F”芯片，研制国产万亿次高性能计算机。以陈国良院士为项目负责人的研制队伍，经过几个月的紧张工作和技术攻关，终于在近日研制成功。

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